纤维沥青碎石封层技术在沥青路面养护中的应用

高璨

（晋中开发区路桥建设工程有限公司，山西 晋中 030600）

0 引言

近年来，我国早期修建的道路相继进入大修期，很多道路使用状况不容乐观。在重载车辆的重复作用下[1-2]，很多道路运营使用一段时间后相继出现裂缝、剥落、麻面等早期破坏，对路面行车舒适性和行车安全造成了较大影响。如不及时进行养护维修，路面病害会进一步发展，另外地表水渗入后也会加剧路面结构层的破坏，甚至危害路基结构。采用预防性养护技术，不仅可以处理沥青路面早期病害[3-5]，还可以延长路面结构的使用寿命，快速恢复路面使用性能，减少行车安全隐患。

纤维沥青碎石封层技术是采用施工机械分层洒（撒）布改性沥青、纤维和碎石[6-7]，并利用压实机械碾压成型后形成一层稳定的结构层，可作为路面磨耗层或应力吸收层使用。纤维在封层结构内部交错分布，相互搭接、缠绕形成网格结构，形成具有高弹性、高强度防护层[8-9]，可以吸收或分散应力，且具有良好的防水性能，可以提高路面的抗磨耗性能，防止产生反射裂缝。另外，与传统沥青路面预防性养护技术相比，纤维沥青碎石封层技术具有节约材料、减少环境污染、节约施工成本等优势，可有效提高旧路面使用寿命。本文结合某市政道路养护项目，对纤维沥青碎石封层施工技术进行介绍，并对完工后的路面抗滑性能和防水性能进行检测，分析沥青路面的养护效果。

1 工程概况

某市政道路为城市主干道，属于城市外环线路，在经过长时间交通运营后路面结构破损严重，已经进行了一次大修。近年来，随着交通量不断增大，对路面的损坏进一步加剧。为快速恢复路面使用性能，确保道路处于良好的运行状态，拟采用纤维沥青碎石封层技术进行预防性养护。经调查，该道路交通量大，且重载车辆多，路面结构产生的破坏形式主要有裂缝、坑槽、沉陷等，个别路段路面平整度差，抗滑性能严重不足。根据调查结果，得出K13+025～K14+280段路面破损状况PCI值超过81，路面破损主要属于轻微破坏，如轻微裂缝等，可采用纤维沥青碎石封层开展养护。

2 纤维沥青碎石封层技术施工流程

纤维沥青碎石封层技术中，沥青采用改性乳化沥青，纤维采用无捻粗纱型玻璃纤维，碎石选择玄武岩。封层施工先使用沥青洒布机洒布一层改性乳化沥青，再撒布一层纤维，在纤维上部再洒布一层改性乳化沥青，然后使用碎石撒布机撒布一层碎石，最后采用轮胎式压路机碾压成型，经过养护后可以得到一个稳定的结构层，能有效提升路面的抗滑性能和防渗性能，提高行车安全。

3 施工准备

3.1 旧路病害处治及现场清理

养护施工前首先对旧路上的病害进行修补，以提供一个合格的作业面。对沥青路面上部的裂缝进行填缝修补，根据开裂程度选择养护方法。对不能愈合的轻微裂缝，喷洒乳化沥青后再撒布一层石屑或粗砂，碾压后成型；大面积裂缝铣刨后填充沥青混合料修补。另外，根据破损情况，对拥包、沉陷、车辙等病害进行处理后方可进行下一步施工。养护前对施工现场进行彻底清扫，清除路表杂物，必要时使用水枪冲洗。

3.2 人员和施工机械准备

项目部根据施工要求组织施工人员和管理人员，提前进行技术和安全培训。纤维沥青碎石封层设备的碎石撒布机斗容量不得低于10m3。碎石撒布后进行碾压，为保证压实质量，压路机选择26T胶轮压路机。施工前对封层设备施工参数进行调整，在施工现场进行试洒（撒）确定施工效果。

3.3 原材料性能检测

原材料采购选择有资质的生产厂家，进场原材料进行抽检确定施工质量。在施工现场取样，对改性乳化沥青、纤维和碎石的主要技术指标进行检测，满足要求方可使用。乳化沥青温度应控制在50～70℃，以满足洒布要求。

4 纤维沥青碎石封层施工工艺流程

4.1 试验段铺筑

路面修补完成后进行复查，确保满足施工要求后进行施工放样。建立试验段，根据施工现场实际情况制定纤维沥青碎石封层专项施工方案。在施工现场进行试铺，不断调整设备工作参数，合理确定施工参数。试验段长度为100m，根据纤维沥青碎石封层配合比进行备料，按照设计用量进行撒（洒）布。洒布沥青后检查洒布量，撒布纤维、碎石后确定是否均匀、用量是否满足要求。碾压后对碎石嵌入深度、碾压遍数等指标进行检查，根据施工现场施工情况合理调整优化施工参数。

4.2 纤维沥青的撒（洒）布

采用纤维封层设备洒（撒）布改性乳化沥青和纤维，施工顺序为第一层改性乳化沥青→纤维→第二层改性乳化沥青。改性乳化沥青应保证洒布均匀，严格控制洒布行车速度、喷头离地高度、洒布压力等指标，以控制洒布量。纤维应撒布均匀，如局部漏撒应采用人工找补。

4.3 撒布碎石

第二层乳化沥青洒布完成后，进行碎石撒布，撒布过程中注意去除大粒径碎石。个别碎石层厚度不均匀位置，采用人工找平。施工过程中安排专人进行检查，确保撒布均匀，撒布完成后即开始碾压施工。碎石撒布机应紧跟纤维撒布机，二者距离控制在20～40m。在连接位置，为了不污染路面，在起始位置铺设牛毛毡，然后进行预喷洒。合理安排施工车辆，保持合理车距按流程完成封层施工。

4.4 封层碾压

碎石撒布后立即采用轮胎压路机进行碾压，第一篇碾压速度不得超过2km/h，第二遍以后可适当增加，碾压遍数按2～3遍控制。稳压后保证碎石的1/2～2/3嵌入沥青中，而后碾压使碎石嵌入沥青层中。两幅搭接位置应做好连接，前一幅留5～10cm不碾压，并适当减少碎石撒布量。在后一幅施工时补充撒布一部分碎石，最后骑缝碾压完成搭接。

4.5 养护与开放交通

纤维沥青碎石封层碾压完成后即开始养护，乳化沥青破乳前需要进行交通管制，严禁车辆通行。破乳时间大约需要3～5h，气温较低时应适当延长时间。通车初期封层强度还处于增长阶段，应严格控制行车速度，按20～30km/h控制，并在施工现场设立交通标志，待封层强度提高后方可正常通行。通车初期严禁急刹车，如路面局部搓起，及时清理路面上的散料，以免影响行车安全。

5 施工注意事项

为保证纤维沥青碎石封层施工质量，施工中应注意以下几点：

（1）选择自动化程度较高的施工设备，能够准确计量改性乳化沥青、纤维等，自动化控制洒（撒）布量；

（2）选择自动化程度高的碎石撒布机，合理控制碎石撒布量，保证撒布均匀；

（3）在施工过程中严格按照施工工序施工，防止出现改性乳化沥青、碎石分布不均匀，纤维结团等问题；

（4）合理安排施工，遇阴雨天气立即停止施工，并在雨停后对施工部分进行处理，如果不能满足要求应彻底铲除；

（5）在外界气候条件变化时，如气温骤降，及时调整施工参数，确保施工质量；

（6）严格控制各工序之间的衔接，保证施工的连续性，在规定时间内完成施工。

6 纤维沥青碎石封层施工质量检验

6.1 外观质量检测

纤维沥青碎石封层施工完成后，对路面外观质量进行检测，确保封层结构外观连续、均匀、表面平整、无划痕[10]，碎石压实后稳定密实、不碎落，在封层内部分布均匀。如果封层边缘局部出现碎石掉落，在不影响整体施工质量的前提下可认定为合格。经现场检测，纤维沥青碎石封层外观质量满足规范要求，施工质量合格。如发现路面局部由于急刹车出现搓起问题，应及时进行修补，保证结构的稳定性。

6.2 抗滑性能检测

根据《公路路基路面现场测试规程》（JTG 3450-2019），采用铺砂法对路面构造深度进行检测，对比分析养护前后路面构造深度确定养护效果。K13+025～K14+280段完工后选取磨光严重的K13+420、K14+050断面作为研究对象，分别在养护前后对路面构造深度进行检测，构造深度检测结果如表1所示。为保证检测结果的准确性，每个位置检测三次，取平均值作为最终结果。

表1 构造深度检测结果（mm）

分析表1所列数据，可以得出两个断面构造深度平均值和各测点实测值均高于0.55mm，说明两个断面路面抗滑性能得到很大改善，达到设计要求。养护前个别测点构造深度检测值低于0.55mm，最小值为0.46mm，说明路面结构磨光严重，养护后构造深度实测最小值为1.25mm，明显高于0.55mm。结合其他断面检测结果，各断面构造深度检测值均高于0.55mm，说明采用养护后该路段抗滑性能明显提升，养护效果较好。

6.3 抗渗性能检测

选取K13+550、K14+100 断面作为研究对象，按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG 3450-2019）开展渗水试验。在养护前后分别对路面渗水系数进行检测，对比分析确定抗渗性能的改善效果，渗水系数检测结果如表2所示。

表2 路面渗水系数检测结果（mL/s）

分析表2所列路面渗水系数检测结果，得出养护后路面渗水系数明显改善，说明路面抗渗性能得到明显提升。在养护前路面渗水系数平均值分别为0.180ml/s 和0.188ml/s，养护后分别下降到0.129ml/s 和0.131ml/s，虽然养护前后路面渗水系数均满足不大于0.21ml/s的规范要求，但养护后渗水系数下降幅度明显，说明路面抗渗性能得到了明显提升。

7 结束语

综上所述，纤维沥青碎石封层技术可节约原材料、减少环境污染、节约施工投入，但必须做好原材料检验和配合比设计，在各个施工环节做好质量控制，并在完工后进行严格的质量检验。本文结合某市政工程沥青路面养护案例，全面阐述纤维沥青碎石封层施工工艺，总结施工技术要点，并在完工后对路面抗滑性能和抗渗性能进行检验，结论是：路面构造深度均高于0.55mm，渗水系数均低于0.21mL/s，说明养护后路面抗滑性能明显提升，路面抗渗性能得到进一步改善，养护效果明显，达到预期效果。